CN102105817B - 光电传感器及光电传感器*** - Google Patents

Abstract

得到一种光电传感器及光电传感器***，即使检测体非常薄，也能够不受到外部干扰的影响而正确地检测出检测体。本发明的一种光电传感器，具有投光部与受光部，根据受光部的受光信号的强度变化来检测出投光部与受光部之间是否有检测体。该受光部接收从该投光部不与该检测体交叉地到达该受光部的投光信号、和从该投光部与该检测体交叉地到达该受光部的投光信号，并与该投光部的投光定时信号同步地动作。并且，比较没有因该检测体而衰减的受光信号和因该检测体而衰减的受光信号的电平差，检测出检测体的有无信息。

Description

光电传感器及光电传感器***

技术领域

本发明涉及一种光电传感器及光电传感器***，根据在投光元件与受光元件之间有检测体时的受光信号电平之差来检测出是否有检测体。

背景技术

在根据投光元件与受光元件之间有检测体时的受光信号电平之差来检测出是否有检测体的光电传感器及光电传感器***中，成对的投光元件与受光元件一般配置成从投光元件至受光元件的光路与检测体的轴线平行。然而，在检测体的厚度薄的情况下，例如检测体是薄平板的情况下，与检测体的轴线平行的光路不会被该检测体遮挡，因而无法检测出检测体。因此，在日本特开平8-148981号公报(专利文献1)，提出了一种检测方法，在多个投光部与受光部相对向配置的多光轴光电传感器中，利用配置于与发出投光信号的投光部不同的级的受光部来进行检测。

根据此方法，因为从投光部至受光部的光路与水平方向具有角度，即倾斜，所以即使薄平板状的检测体配置成其轴线水平，光路也被检测体遮挡而可实现该检测。

专利文献1：日本特开平8-148981号公报

发明内容

然而，在检测体非常薄的情况下，有该专利文献1所公开的方法也无法检测的情况。此外，即使检测体遮挡光路，如果检测体是半透明，则受光部的受光电平的变化小，受到受光部周边的照明或反射光等干扰的影响，存在检测结果不正确的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种光电传感器及光电传感器***，即使检测体非常薄，也能够不受到外部干扰的影响而正确地检测出检测体。

本发明的第一种光电传感器，具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化而检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，上述受光部具有与上述投光部的投光定时信号同步动作的第1受光元件和第2受光元件。此外，上述投光部具有：第1投光元件，被配置为投光信号不与上述检测体交叉地到达上述第1受光元件，并与上述检测体交叉地到达上述第2受光元件；和第2投光元件，被配置为投光信号不与上述检测体交叉地到达上述第2受光元件，并与上述检测体交叉地到达上述第1受光元件。并且，将上述第1投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第1投光元件与上述第2受光元件的一对设为第1组，将上述第2投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第2投光元件与上述第2受光元件的一对设为第2组，在上述第1组中，比较没有因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的受光信号与因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息。并且，在上述第2组中，比较因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的受光信号与没有因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，根据从上述第1组获得的上述检测体的有无信息和从上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照检测出检测体的有无信息。

在此情况下，也可在上述第1投光元件的投光定时进行上述第1组的上述电平差的比较，并且在上述第2投光元件的投光定时进行上述第2组的上述电平差的比较。此外，在此光电传感器中，由两个受光元件接收来自一个投光元件的投光信号，在以下的说明有时将此方式称为第一光电传感器。

本发明的第二种光电传感器，具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化来检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，上述投光部具有：第1投光元件，投射不与上述检测体交叉地到达上述受光部的投光信号；和第2投光元件，投射与上述检测体交叉地到达上述受光部的投光信号。对接收来自上述第1投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号而产生的分时受光信号、与接收来自上述第2投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号而产生的另一个分时受光信号的电平差进行比较，检测出上述检测体的有无信息。

在此情况下，由一个受光元件接收来自两个不同的投光元件的投光信号，在以下的说明中，有时将此方式称为第二光电传感器。此外，虽从一个受光元件产生两个受光信号，但受光信号被分为从一个投光元件受光的受光时间与从另一个投光元件受光的受光时间，即进行分时受光，而其中前者的受光时间称为分时受光信号，并将后者的受光时间称为另一个分时受光信号。

本发明的第三种光电传感器，具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化而检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，上述投光部具有第1投光元件和第2投光元件。此外，上述受光部具有：第1受光元件，接收来自上述第1投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号及来自上述第2投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号；和第2受光元件，接收来自上述第2投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号及来自上述第1投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号。并且，将上述第1投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第2投光元件与上述第1受光元件的一对设为第1组，将上述第2投光元件与上述第2受光元件的一对、及上述第1投光元件与上述第2受光元件的一对设为第2组，在上述第1组中，比较没有因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的分时受光信号与因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的另一个分时受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息。并且，在上述第2组中，比较因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的分时受光信号与没有因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的另一个分时受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，根据从上述第1组获得的上述检测体的有无信息和从上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照检测出检测体的有无信息。

在此情况下，也可在该第1投光元件及该第2投光元件的分时投光定时进行该电平差的比较。

此外，因为在此光电传感器中也由两个受光元件接收来自一个投光元件的投光信号，在以下的说明中，与该本发明的第二种光电传感器同样有时称为第二光电传感器。

此外，在上述投光部具有第1及第2投光元件，并具有上述第1及第2组的情况下，也可根据在上述第1组获得的上述检测体的有无信息和在上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照上述检测体的有无信息，在没有检测出上述检测体的有无的情况下，检测出上述检测体的异常状态及/或传感器故障。

并且，也可多级地构成上述光电传感器，检测多个上述检测体，也可共用上述第2组中的上述第2投光元件、及针对另一个检测体的上述第1组中的上述第1投光元件，上述另一个检测体与进行上述第2组的检测的检测体相邻。

此外，也可在上述的任一种情况下，将成对的上述投光部与上述受光部单元化。

本发明的一种光电传感器***，具有多个任一种上述光电传感器，并具有与一系列上述投光部连接的第1管理子站和与上述投光部所对应的一系列上述受光部连接的第2管理子站。并且，上述第1管理子站产生上述投光定时信号，上述第2管理子站产生与上述投光定时信号同步的受光信号的定时信号。

此外，本发明的光电传感器***中，多个一系列上述投光部和一系列上述受光部与共同的数据信号线连接，向上位母站传递上述检测体的有无信息、上述检测体的异常状态及/或传感器故障信息。

并且，本发明的光电传感器***中，在具备上述投光部具有第1及第2投光元件且具有该第1及第2组的光电传感器的情况下，根据在上述第1组获得的上述检测体的有无信息和在上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照上述检测体的有无信息，在没有检测出上述检测体的有无的情况下，检测出上述检测体的异常状态及/或传感器故障。

发明效果

本发明的光电传感器中，受光部作为基准传感器及检测传感器发挥作用，即作为接收不被检测体遮挡的投光信号的传感器(基准传感器)、接收检测***于投光部与受光部之间时被检测体遮挡的投光信号的传感器(检测传感器)，并通过比较这些基准传感器与检测传感器的信号，检测出检测体的有无。此时，因为作为检测传感器的受光部接收从投光部与检测体交叉的情况下到达受光部的投光信号，所以该受光信号在检测体存在的情况下衰减。此外，通过比较两个检测结果即通过取得两个受光信号的差分，可排除外部干扰的影响。因此，即使是检测体极薄的情况，也不会受到外部干扰的影响，可正确地检测出检测体。

此外，在两受光信号的受光结束定时进行受光部所接收的没有因检测体而衰减的受光信号、与因检测体而衰减的受光信号的电平差的比较，即若是第一光电传感器则在投光部的投光定时，而若是第二光电传感器则在第2投光元件的投光定时进行的情况下，在各级检测出检测体的有无。因此，至检测出检测体的响应时间短，可得到高速的响应速度。

并且，投光部具有第1及第2投光元件，受光部具有第1及第2受光元件，将第1投光元件与第1受光元件的一对、及第1投光元件与第2受光元件的一对设为第1组，将第2投光元件与第1受光元件的一对、及第2投光元件与第2受光元件的一对设为第2组，通过使检测结构双重化，可使检测体的检测精度更高。此外，在此情况下，在第一光电传感器，在第1投光元件的投光定时进行第1组的电平差的比较，在第2投光元件的投光定时进行第2组的电平差的比较，此外，若是第二光电传感器，则在第2投光元件的投光定时进行，从而，在各级检测出检测体的有无。因此，至检测出检测体的响应时间短，可得到高速的响应速度。此外，双重地对照检测体的有无信息，在未检测出检测体的有无的情况下，根据从多个受光信号进行逻辑判断的结果获得的逻辑值，可检测出检测体的异常保存或保管状态(倾斜放置)、或者传感器故障。

此外，在投光部具有第1及第2投光元件，投光元件及受光元件具有第1及第2组的情况下，若利用来自投光元件的散射光，共用第2组的第2投光元件及针对进行第2组的检测的检测体所相邻的另一个检测体的第1组中的第1投光元件，则投光元件减半，成为更简单的结构。

此外，若成对的投光部与受光部单元化，则因为可自由地设定各级的间隔，所以具有可应用于各种厚度或大小的检测体并且可大为扩大检测体的形状不同的情况的应用范围。

在本发明的光电传感器***中，因为具备上述本发明的光电传感器，所以即使是检测体极薄的情况下，也不会受到外部干扰的影响，可正确地检测出检测体。此外，使检测体的有无的响应时间变快，并且使检测结构双重化，从而得到可确实检测出检测体的有无的改善。此外，根据从多个受光信号进行逻辑判断的结果获得的逻辑值，可检测出检测体的异常保存或保管状态(倾斜放置)、或者传感器故障，可提高可靠性。此外，因为各级的间隔可自由地设定，所以可大为扩大厚度及大小不同的检测体、或检测体的形状不同的情况的应用范围。

此外，也可利用光电传感器进行用于检测出检测体的异常保存或保管状态(倾斜放置)、或者传感器故障的逻辑判断，并且也可利用光电传感器***所具备的判断装置(PLC或主电脑等)进行上述逻辑判断。

附图说明

图1是本发明的光电传感器***的实施方式的***整体图。

图2是该光电传感器***的框图。

图3是该光电传感器***中的光电传感器的结构图。

图4是该光电传感器***中的管理子站的功能框图。

图5是该光电传感器***中的管理子站的***框图。

图6是该光电传感器***中的子站输出部的***结构图。

图7是该光电传感器***中的子站输出部的***框图。

图8是该光电传感器***中的子站输入部的***结构图。

图9是该光电传感器***中的子站输入部的***框图。

图10是该光电传感器***中的传送信号的时序图。

图11是该光电传感器***中的管理子站程序流程图。

图12是该光电传感器***中的子站输出部的程序流程图。

图13是接着图12的该光电传感器***中的子站输出部的程序流程图。

图14是该光电传感器***中的子站输入部程序流程图。

图15是接着图14的该光电传感器***中的子站输入部的程序流程图。

图16是接着图15的该光电传感器***中的子站输入部的程序流程图。

图17是接着图16的该光电传感器***中的子站输入部的程序流程图。

图18是接着图17的该光电传感器***中的子站输入部的程序流程图。

图19是在该光电传感器***的逻辑判定图。

图20是该光电传感器***中的#Bn的子站输入部的RAM存储分配图。

图21是该光电传感器***中的#Bn的子站输入部的运算数据。

图22是本发明的光电传感器***的其他的实施方式的光电传感器的结构图。

图23是使用该光电传感器的光电传感器***的传送信号的时序图。

标号说明

1     控制部

2     输出单元

3     输入单元

4     控制信号

5     监视信号

6     母站

7     DP信号线

8     DN信号线

10    管理子站

11    光电传感器

11a、…、11n   传感器部

12    子站输入部、子站输出部

13    过渡布线

14    地址设定

15    MCU

16    A/D转换器

17    级联连接线

18    CPU

19    RAM

20    ROM

21    I/O总线

22    CK端子

24    Tout端子

27    Tin端子

30    LU端子

31    Iout端子

32    Ld端子

33    连接器

34    子站间连接

35    检测体

36    投光单元

37    受光单元

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的第1光电传感器及具备该光电传感器的光电传感器***的实施方式。

图1是本发明的光电传感器***的实施例的整体图，图2是该光电传感器***的框图。此光电传感器***中，多个光电传感器11与共用的数据信号线即DP信号线7、DN信号线8连接。光电传感器11由管理子站10a、10b、从管理子站10b所级联连接的多个子站输入部12b及从管理子站10a所级联连接的多个子站输出部12a所构成。子站输入部12b相当于本发明的投光部，子站输出部12a相当于本发明的受光部，用于检测有无被收容于子站输出部12a与子站输入部12b之间的检测体。例如，在掌握检测***于物品架结构的物品架的哪个位置的***中，掌握保管半导体晶片或液晶面板等的的物品架位置或状况。但是，检测体不限定于此，也可以是非定型或形状不同的检测体。

构成光电传感器11的管理子站10a、10b、子站输入部12b及子站输出部12a与母站6共用数据，母站6以并行信号与控制部1进行数据的收发。即，从控制部1的输出单元2向母站6发送并行(平行)输出信号即控制部输出信号4，输入单元3从母站6将并行输入信号作为控制部输入信号5来接收，主***即控制部1与母站6之间的通信中收发并行信号并以高速进行信号传输。母站6与DP信号线7、DN信号线8连接，与此信号线所连接的光电传感器11连接。此外，构成光电传感器11的子站输入部12b及子站输出部12a也与DP信号线7、DN信号线8连接。并且，控制部1可经由母站6掌握所有的控制/监视数据。此外，在图1，虽然管理子站10a、10b包含于光电传感器11的结构中，但是也可与光电传感器11分开。

图3放大表示光电传感器的结构。如图3所示，光电传感器11连接由一对子站输出部12a与子站输入部12b所构成的多个传感器部11a、11b而成。此外，对传感器部的数量无限制，可根据需要而连接所需要的数量，此光电传感器也连接有多个传感器部，但是在图3为方便仅表示两个传感器部。

管理子站10a、管理子站10b与传感器部11a之间由过渡布线13连接，并且传感器部11a与下一级的传感器部11b由子站间连接34连接。并且，传感器部11b以后的级的传感器部间也一样地由子站间连接34连接。

在过渡布线13或子站间连接34的连接中使用连接器33。从而简化连接。此外，在多个子站间连接34是等间隔的情况下，通过将子站间连接34的长度进行标准化，以简化布线，而在不是等间隔的情况，通过使子站间连接34的长度与间隔对应，可简化布线作业、连接作业。

管理子站10a是投光侧的管理子站，向与管理子站10a级联连接而附属的多个子站输出部12a发送级联信号，设定多个子站输出部12a的动作定时。另一方面，管理子站10b是受光侧的管理子站。向与管理子站10b级联连接而附属的多个子站输出部12b发送级联信号，设定多个子站输出部12b的动作定时。

由投光部即子站输出部12a与受光部即子站输入部12b所构成的传感器部11a、11b本身是透过式传感器，检测体35a被收容于子站输出部12a与子站输入部12b之间。传感器部11a的子站输入部12b具有：第1受光元件PD1d，从子站输出部12a的投光元件LD1d接收在没有与检测体35a交叉的情况下到达子站输入部12b的投光信号；及第2受光元件PD1u，从投光元件LD1d接收在与检测体35a交叉的情况下到达子站输入部12b的投光信号。此外，子站输出部12a不仅具有该投光元件LD1d，还具有第2投光元件LD1u，其配置成其投光信号在没有与检测体35a交叉的情况下到达第2受光元件PD1u，并在与检测体35a交叉的情况下到达第1受光元件PD1d。传感器部11a的下一级所连接的传感器部11b等也是一样的结构。此外，在以下的说明，发光元件及受光元件的编号是对初级的传感器部11a标以1，对下一级的传感器部11b标以2，对第n级的传感器部11n标以n。因此，例如传感器部11b的第2投光元件成为LD2u，传感器部11n的第2投光元件成为LDnu。

从发光元件LDnd至第1受光元件PDnd的投光信号是不会被检测体35a遮挡的受光信号，是与投光信号被检测体35a遮挡的情况比较的基准信号。此外，从发光元件LDnd向第2受光元件PDnu倾斜分散的投光信号被检测体35a遮挡，而第2受光元件PDnu的受光信号是衰减后的信号，成为微小电平的检测信号。然后，比较这些基准信号与检测信号的电平差，检测有无检测体35a的信息。因此，具有难受到受光元件周边的影响的特征。

基于基准信号与检测信号的比较的检测判断在投光部的投光定时进行。此外，进行检测判断的定时无限制，例如也可按照各传感器部所内置的计时器动作进行，或者也可在对所有传感器部巡回后进行。但是，在投光部的投光定时进行基于基准信号与检测信号的比较的检测判断的情况与在所有传感器部巡回后进行检测判断的情况相比，至检测出检测体的响应时间缩短，可实现高速的响应速度。此外，检测判断的细节将后述。此外，在按照各传感器部所内置的计时器动作进行检测判断的情况，预先设置存储保存基准信号与检测信号的区域，并在子站输入部12b进行比较运算，关于存储保存区域将后述。

另一方面，从第2投光元件LDnu至第2受光元件PDnu的投光信号是不会被检测体35a遮挡的受光信号，是与投光信号被检测体35a遮挡的情况比较的基准信号，从第2投光元件LDnu向第1受光元件PDnd倾斜分散的投光信号被检测体35遮挡，第1受光元件PDnd的受光信号是衰减的信号，成为微小电平的检测信号。因此，将投光元件LDnd与第1受光元件PDnd的一对、及投光元件LDnd与第2受光元件PDnu的一对作为第1组，将第2投光元件LDnu与第1受光元件PDnd的一对、及第2投光元件LDnu与第2受光元件PDnu的一对作为第2组，可双重地对照检测从第1组获得的该检测体的有无信息与从第2组获得的该检测体的有无信息。因此，能以可靠性高的传感器的检测精度检测出检测体35a。此外，第1组的基准信号与检测信号的电平差的比较是在投光元件LDnd的投光定时进行，第2组的基准信号与检测信号的电平差的比较是在第2投光元件LDnu的投光定时进行。

如上所述，管理子站10a及管理子站10b分别在同一定时向各自的后续的子站输出部12a、于站输入部12b发送级联信号(以下有时称为TDn信号)。子站输入部12b或子站输出部12a接收根据此TDn信号所传来的本站的地址定时。此外，管理子站10a、10b如上所述，因为分别与DP信号线7、DN信号线8连接，所以可从后述的传送时钟信号产生确定光电传感器11的动作定时的TD0信号。因此，即使子站输出部12a与子站输入部12b之间是长距离，管理子站10a、10b也产生自己的地址定时，可向成对的子站输出部12a与子站输入部12b同时发送级联信号。

收到TD0信号的子站输入部12a或子站输出部12a产生通过后续的子站间连接34所级联连接的下一个子站输入部12b或子站输出部12b的地址定时，向下一个子站输入部12b或子站输出部12b发送TDn信号。例如，将多个子站输出部12a的地址设为#A0、#A1、#A2、…，例如将多个子站输入部12b的地址设为#B0、#B1、#B2、…的情况，从管理子站10a收到级联信号(TD0信号)的#A0的子站输出部12a在TDn信号的定时作为输出信号从投光元件向子站输入部12a、12b投光。从管理子站10b收到级联信号(TD0信号)的#B0的子站输入部12b在TDn信号的定时从受光元件接收投光信号。依此方式，#A0的子站输出部12a与#B0的子站输入部12b成对地动作。接着#A0的子站输出部12a的#A1的子站输出部12a与接着#B0的子站输入部12b的#B1的子站输入部12b也一样成对地在同一定时投光、受光。即，在本实施方式，多个成对的子站输出部12a与子站输入部12b构成在级联信号(TDn信号)的定时依次切换并检测出检测体的多光轴光电传感器。而且，根据受光信号的强度变化而检测在投光部即子站输出部12a与受光部即子站输入部12b之间有无检测体。

在此，如图1所示，在本光电传感器***，连接有多个由一系列传感器部11a、11b、…所构成的光电传感器11，所以成对(同一传感器部)的子站输出部12a与子站输入部12b各自的管理子站10a、10b的地址(意指用于区别多个光电传感器11的地址)必须相同，在子站输出部12a与子站输入部12b各自的管理子站10a、10b所产生的级联信号(从TD1信号至TDn信号)在同一定时向#A0至#An的子站输出部12a、#B0至#Bn的子站输入部12b传送，投光、受光的定时可同步地动作。此外，在图2，从#An的子站输出部12a向#Bn的子站输入部12b(从#A0的子站输出部12a向#B0的子站输入部12b、从#A1的子站输出部12a向#B1的子站输入部12b等)所写的投光信号(箭头)表示多个子站输出部12a与子站输入部12b同步地按级联信号的定时进行投光、受光。

图4是此光电传感器***中的管理子站的功能框图，图5是管理子站的***框图。此外，因为子站输出部12a所连接的管理子站10a与子站输入部12b所连接的管理子站10b的功能框图相同，所以在图4、图5表示双方，而将表示管理子站的标号设为10。

如图4所示，DP信号线7、DN信号线8与管理子站10经由DP、DN连接端子连接。在管理子站10中，首先，通过用于从传送信号得到本站的电力的由电容器与二极管所构成的电源部产生电力，该传送信号是从DP信号线7、DN信号线8所传来并重叠了电力的信号。信号线所重叠的电力经由二极管向电容器充电，得到电源电压Vcc。供给此电源电压Vcc作为管理子站10内的电源。将电力与此传送信号重叠而得到本站的电力的方式省略布线，实现所谓的布线节约。同时，管理子站10从DP信号线7、DN信号线8提取CK信号，并交给MCU15。此外，管理子站10具有地址设定14，并利用此地址设定功能进行自己的地址设定。

MCU15根据经由DP信号线7、DN信号线8所传来的传送信号所包含的时钟信号CK分析输入输出信号，并将各子站的数据信息保存于存储部。时钟信号CK包含长周期的起始信号与短周期的传送时钟。MCU15识别起始信号后，计数传送时钟数，并将与在本站地址的地址设定14所设定的地址一致的时刻作为本站动作定时。在管理子站10，根据传送时钟从CK信号得到本站的地址定时，并从Tout端子将TD0信号作为级联信号向接着管理子站10的#B0的子站输入部12b或#A0的子站输出部12a发送。此MCU15由CPU18、RAM19及ROM20所构成，并根据ROM20内部所存储保存的程序，按照后述的程序流程图的流程动作。CPU18具有内部时钟产生电路，并根据此内部时钟执行MCU15内的控制。

构成过渡布线13或子站间连接34的DP信号线7、DN信号线8及传送TDn信号的级联连接线17如上所述，利用连接器33与后续的#B0的子站输入部12b或#A0的子站输出部12a连接，成为易于进行布线作业的结构。

如图5所示，CPU18利用MCU15的内部总线与RAM19及ROM20连接，并具有内部时钟，根据此时钟定时与RAM19及ROM20交换数据。此外，CPU18与I/O总线21连接。MCU15与投入电源时的起动一起利用ROM20内部的初始化程序被初始化后，利用ROM20内所存储的程序PRG1，***开始动作。RAM19具有数据区域，保存从CK信号获得的数据，并且在与从地址设定部所收到的ADRS信号相当的定时，将向后续的子站发送的级联信号即Tout信号分别经由I/O总线21与外部进行数据收发。

图6是#An的子站输出部的***结构图，图7是子站输出部的***框图。此外，对具备与管理子站相同的功能的结构部分标以相同的标号。

如图6所示，子站输出部12a也与管理子站10一样，本站电源从经由DP信号线7、DN信号线8所传来的传送信号产生。接着管理子站10a所连接的#A0的子站输出部12a从管理子站10a从Ti0端子27接收级联信号即TD0信号，并经由Tout端子24向接着的#A1的子站输出部12a发送TD1信号。一样地，#An的子站输出部12a从#An+1的子站输出部12a从Tin端子27接收级联信号即TDn信号，并经由Tout端子24向接着的#An+1的子站输出部12a发送TDn+1信号。即，对下一级级联连接的子站输出部12a，作为TDn信号输出对本站的地址加上1的级联信号。MCU15具有独自的时钟信号产生电路，并根据此时钟信号经由RAM19、ROM20及I/O总线21进行I/O控制。

在收到TDn信号的子站输出部12a，按照从管理子站10a所发送的级联信号的顺序，在收到TDn信号的定时CPU18从Ld端子32向发光二极管LDnd发送信号，发光二极管LDnd产生第1投光信号。并且，在产生第1投光信号后，从Lu端子30向发光二极管LDnu发送信号，产生第2投光信号。此外，虽然Lu端子30与发光二极管LDnu成为由虚线所包围的表示，这意指可根据实施方式而省略。关于省略了发光二极管LDnu的情况的实施方式将后述。

如图7所示，CPU18根据独自的内部时钟信号执行程序，并适当地经由***与RAM19及ROM20进行数据收发。CPU18与I/O总线21连接。MCU15与起动一起利用ROM20内部的初始化程序被初始化后，利用ROM20内所存储的程序PRG2L，***开始动作。此外，MCU15在RAM19内具有数据区域，经由I/O总线21，接收CK信号、来自Tin端子27的TDn信号，并进行Tout端子24及Lu端子30、Ld端子32的输出动作，与外部进行信号的交换。CPU18监视CK端子22，确认已从Tin端子27取入本站的投光定时即TDn信号，并从Ld端子32向发光二极管LDnd发送信号，产生第1投光信号后，再从Lu端子30向发光二极管LDnu发送信号，产生第2投光信号。在此，Lu端子30与发光二极管Ldnu以虚线表示可根据实施方式而省略。

图8是子站输入部的***结构图，图9是子站输入部的***框图，示意地表示连接构成子站输入部的电路元件的信号总线。此外，与图6、图7一样，对具备与管理子站相同的功能的结构部分标以相同的标号。

如图8所示，子站输入部12b经由DP、DN连接端子与DP信号线7、DN信号线8连接。子站输入部12b也与管理子站10或子站输出部12a一样从重叠了电源电压的传送信号产生本站的电力。作为MCU15的输入信号接收传感器***的传送时钟信号即CK信号，此外，从Tin端子27接收TDn信号，在该定时进行输入处理，并且从Tout端子24发送TDn+1信号。此外，以A/D转换器16将从受光元件即光电二极管PDnu及PDnd所收到的受光信号(模拟信号)转换成数字信号，并作为输入信号ADATu信号的数据及ADATd信号的数据存储保存于RAM19。CPU18计算该存储保存于RAM19的ADATu信号的数据与ADATd信号的数据的差分，再将检测体35的有无判定结果存储保存于RAM19的存储区域。例如，在图3的传感器部11a、11b，检测出有检测体35。在此，在图8，受光元件即光电二极管PDnu与A/D转换器16也以虚线表示根据实施方式可省略。

此外，MCU15向A/D转换器u及A/D转换器d发送ENu信号及ENd信号作为输入信号ADATu信号及ADATd信号的有效动作信号，并取入来自A/D转换器u及A/D转换器d的信号。并且，对在下一级侧所级联连接的子站输入部12b，作为级联信号(TDn信号)，在从本站的地址定时开始计数2次CK信号的下降缘时输出级联信号(TDn+1信号)。此外，受光元件PDnd的受光信号是来自上述投光元件LDnd的受光信号的情况成为基准信号，另一个受光元件PDnu的受光信号成为用于检测出检测体的有无的检测信号。

子站输入部12b的动作由图9所示ROM20所存储的程序PRG2P确定，与电源的投入同时被初始化，并根据后述的程序流程图的流程动作，并且利用后述的信号运算，进行用于检测出检测体35的判定或异常检测的判定。MCU15由CPU18、经由内部总线与CPU18进行数据收发的RAM19与ROM20、以及I/O总线21所构成。CPU18具有独自的时钟信号产生电路，与电源的投入同时根据ROM20所存储的程序PRG2P动作。此外，程序PRG2P的主要功能是接收作为输入信号的CK信号、从Tin端子27接收TDn信号、接收ADATu信号及ADATd信号、进行接收各信号时的判断、从Tout端子24发送输出信号、向A/D转换器16发送ENu信号、ENd信号以及从Iout端子31发送输出信号。

参照图10说明上述的信号的收发定时。图10是传送信号的时序图。

在图10，最上段表示重叠了电源的DP信号线7、DN信号线8上的传送信号。在传送信号的起始部分，以周期比一般的光电传感器***时钟循环长的起始位(Start Bit)即信号STB0为起点进行循环动作。即，在起始位(Start Bit)后的地址的数据长度是1位的情况，如图10所示，第1位成为地址1(ADRS1)，第2位成为地址2(ADRS2)，持续子站输入部或子站输出部的数量，再回到起始位(Start Bit)。在地址的数据长度具有宽度的情况的地址数据成为各地址宽度的数据的划分，而在此表示地址的数据长度是1位的情况。第2段的CK信号是传送时钟信号，具有从0至5V的波峰值。接着的TD0信号表示在起始位(Start Bit)后从管理子站10所发送的TD0信号。

如图10所示，在地址的数据长度是1位的情况，在TD0信号之后，从TD1信号至TDn-1信号的各信号作为级联信号，每2位连续。此外，与CK信号的下降缘同步地LD1d信号上升，成为半时钟的投光信号。在接着的传送时钟循环，LD1u信号上升，成为半时钟的投光信号。并且在接着的传送时钟循环，LD2d信号上升，成为半时钟的投光信号。以后一样，上升至LDnu信号。LDnu信号也成为半时钟的投光信号。投光信号在检测体反射或透过的信号由受光元件接收，而产生PD1d信号、PD1u信号、PD2d信号、PD2u信号，以后一样，至Pdnu信号为止产生受光信号。受光信号PD1d信号是在接收投光信号LD1d或LD1u信号的结果所产生，接着的PD1u信号也是接收投光信号LD1d或LD1u信号的结果所产生。在这些PD1d信号及PD1u信号，也包含在接收与检测体交叉的投光信号的情况所产生的信号。接着的受光信号PD2d信号也与PD1d信号一样，是接收投光信号LD2d或LD2u信号的结果所产生。在这些PD1d信号及PD1u信号，也包含在接收与检测体交叉的投光信号的情况所产生的信号。并且至PDn信号，受光信号是接收LDnd或LDnu信号的结果所产生，分别将受光电平存储于存储区域。在图10中的从PD1d信号至PD2u信号，波峰值低的部分表示因检测体而投光信号衰减的状态。

接着，按照程序PRG1的流程说明上述管理子站的信号接收、信号输出的具体动作。图11是管理子站程序PRG1的流程图。

程序PRG1在电源的上升缘起动，进行起始处理S1。接着，判定传送时钟即CK信号是否是起始位(S2)。在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器加1(S3)，再判定是否是该管理子站的地址设定值(S4)。在不是该管理子站的地址的情况，至成为该管理子站的地址，在下一个时钟CK信号的下降缘将地址计数器反复加1(从S3至S4)。在是该管理子站的地址设定值的情况，将Tout信号(来自Tout端子24的输出信号，以下关于“信号”采用一样的表达)设为“on”(S5)，在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器加1(S6)，再判断是否成为地址设定值+2(S7)，若不是地址设定值+2，回到步骤S6的开头，若是地址设定值+2，将Tout信号设为“off”并回到步骤S2的开头。这样，管理子站内部的程序按照流程图动作。

接着，按照程序PRG2L的流程说明该子站输出部的信号接收、信号输出的具体动作。图12、图13是子站输出部程序PRG2L的流程图。

程序PRG2L在电源的上升缘起动，进行起始处理S9。接着，判定传送时钟即CK信号(在以下的说明有时称为CK)是否是起始位(S10)。在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器加1，并判定Tin信号是否是“on”(S11)。若Tin信号不是“on”，则在下一个时钟CK信号的下降缘再次对地址计数器加1，并重复Tin信号是否是“on”的判断(S11)。确认Tin信号是“on”时，将地址计数器的值设定成地址值(S11)。接着，将LDnd设为“on”(S13)。判断CK是否是“on”(S14)，若CK不是“on”，则回到步骤S13的开头。若CK是“on”，则将LDnd设为“off”(S15)。在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器加1(S16)。接着，将LDnu设为“on”(S17)。接着，判定CK是否是“on”(S18)，若CK不是“on”，回到步骤S17的开头。若CK是“on”，将LDnu设为“off”。

接着，在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器加1(S20)。接着，判断地址计数器是否是(地址值+地址数据宽2)(S21)。若是(地址值+地址数据宽2)，将Tout信号设为“on”(S22)，若不是(地址值+地址数据宽2)，回到步骤S20的开头。在下一个时钟CK信号的下降缘再对地址计数器加1(S23)。判断地址计数器是否是(地址值+地址数据宽2+1)(S24)。若地址计数器不是(地址值+地址数据宽2+2)，回到步骤S23的开头，并等待下一个时钟CK信号。若地址计数器是(地址值+地址数据宽2+2)，将Tout信号设为“off”(S25)。然后，回到该步骤S10的开头。

接着，按照程序PRG2P的流程说明上述管理子站输入部的信号接收、信号输出的具体动作。图14～图18是子站输入部程序PRG2P的流程图。

程序PRG2P与***电源的投入一起进行电源ON起动。接着，进行起始处理(S26)。从CK信号判断是否是起始位(Start Bit)(STB0)(S27)。若是起始位(STB0)，在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器值加1(S28)。若不是起始位(STB0)，回到步骤S27的开头。接着，判断Tin信号是否是“on”(S29)。若Tin信号不是“on”，回到步骤S28的开头，并等待下一个时钟CK信号。若Tin信号是“on”，将地址计数值存储于地址值存储地址(S30)。接着，进行A/D转换器d及A/D转换器u的动作(S31)。

然后，将A/D转换器d的数据即ADATd作为ADATndd存储(S32)。

并且，将A/D转换器u的数据即ADATu作为ADATnud存储(S33)。

接着，判断物体检测数据Dna“on/off”是否是“on”(S34)。若物体检测数据Dna“on/off”不是“on”，将Iout信号设为“off”(S35)。另一方面，若物体检测数据Dna“on/off”是“on”，将Iout信号设为“on”(S36)。即，在步骤S30的地址，从子站输入部12b向母站6传送物体检测数据Dna“on/off”信息。

接着，如图15所示，在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数值加1(S37)。并且将Iout信号设为“off”(S38)。接着，进行A/D转换器d与A/D转换器u的动作(S39)，将A/D转换器d的数据即ADATd作为ADATndu存储(S40)。并且，将A/D转换器u的数据即ADATu作为ADATnuu存储(S41)。接着，判断异常检测数据An“on/off”是否是“on”(S42)。若异常检测数据An“on/off”不是“on”，将Iout信号设为“off”(S43)。

若异常检测数据An“on/off”是“on”，将Iout信号设为“on”(S44)。接着，将Tout设为“on”(S45)。在下一个时钟CK信号的下降缘对地址计数器值加1(S46)，再将Iout信号设为“off”(S47)。接着，判断是否是(地址值+地址数据宽2+2)(S48)。若不是(地址值+地址数据宽2+2)，回到步骤S46的开头，若是(地址值+地址数据宽2+2)，将Tout设为“off”(S49)。即，在步骤S37的地址从子站输入部12b向母站6传送异常检测数据An“on/off”信息。

接着，如图16所示，判断是否是ADATnuu≥S(S50)。在此，S是用于判断未被检测体遮挡的基准信号即ADATnuu是预定以上的值的阈值数据。

若ADATnuu≥S，则将直逻辑（Straight logic）判定值Snu“on/off”(基于第2组的基准信号与S的比较的逻辑信号)设为“on”(S51)。若不是ADATnuu≥S，则将Snu“on/off”设为“off”(S52)。

接着，判断是否是ADATndd≥S(S53)。在此，S是用于判断未被检测体遮挡的基准信号即ADATndd是预定以上的值的阈值数据。

若ADATndd≥S，则将直逻辑判定值Snd“on/off”(基于第1组的基准信号与S的比较的逻辑信号)设为“on”(S54)。若不是ADATndd≥S，则将Snd“on/off”设为“off”(S55)。

接着，如图17所示，将“ADATnuu-ADATndu”的运算结果存储于△ADATnd(S56)。

并且，将“ADATndd-ADATnud”的运算结果存储于△ADATnu(S57)。

然后，判断是否是△ADATnd≥C(S58)。在此，C是用于判断上述基准信号即ADATnuu与上述检测信号即ADATndu的电平差是预定以上的值的阈值数据。

若△ADATnd≥C，则将交叉逻辑（Cross logic）判定值Cnd“on/off”(基于第2组的基准信号与检测信号的电平差与C的比较的逻辑信号)设为“on”(S59)。若不是△ADATnd≥C，则将交叉逻辑判定值Cnd“on/off”设为“off”(S60)。一样地，判断是否是△ADATnu≥C(S61)。在此，C是用于判断上述基准信号即ADATndd与上述检测信号即ADATnud的电平差是预定以上的值的阈值数据。

若△ADATnu≥C，则将交叉逻辑判定值Cnu“on/off”(基于第1组的基准信号与检测信号的电平差与C的比较的逻辑信号)设为“on”(S62)。若不是△ADATnu≥C，则将交叉逻辑判定值Cnu“on/off”设为“off”(S63)。

接着，如图18所示，将物体检测数据Dne“on/off”设为“off”，并且将物体不存在检测数据Dna“on/off”设为“off”(S64)。接着，对如下的逻辑运算式(1)进行判断(S65)。

[数学式1]

Snd×Cnu×Cnd×Snu=“on”...(1)

若是“on”，则将物体检测数据Dne“on/off”设为“on”(S66)。若不是“on”，则向步骤S67跳越。对如下的逻辑运算式(2)进行判断(S67)。

[数学式2]

Cnu的反逻辑（Inverse logic）

Cnd的反逻辑

在满足该逻辑运算式(2)的情况，将物体不存在检测数据Dna“on/off”设为“on”(S68)。若不是“on”，则向步骤S69跳越。

对如下的逻辑运算式(3)进行判断(S69)。

[数学式3]

Dna的反逻辑

Dne的反逻辑

在满足该逻辑运算式(3)的情况，将异常检测数据An“on/off”设为“off”(S70)，并回到步骤S27的开头。

此外，在不满足该逻辑运算式(3)的情况，将异常检测数据An“on/off”设为“on”(S71)，并回到步骤S27的开头。

从该步骤S50以后至步骤S71，为判定检测体的有无的运算处理，关于其逻辑判定的概略，参照图19进行说明。若直逻辑判定值Snu“on/off”是“on”及Snd“on/off”是“on”，且交叉逻辑判定值Cnu“on/off”是“on”及Cnd“on/off”是“on”，则可检测出有检测体。此外，若直逻辑判定值Snu“on/off”是“on”及Snd“on/off”是“on”，且交叉逻辑判定值Cnu“on/off”是“off”及Cnd“on/off”是“off”，则可检测出无检测体。在逻辑判定值是除此以外的逻辑的情况，检测出异常状态。

并且，以#Bn(第n个)的子站输入部12b为例，说明该运算处理。此外，在以下的说明，△(三角形)记号表示差分数据。

将第n个基准信号与第n个检测信号的差分运算结果设为△ADATnd．将第n个第2组的基准信号设为ADATnuu，并将第n个第2组的检测信号设为ADATndu时，存储保存△ADATnd=ADATnuu-ADATndu。

将第n个第1组的基准信号设为ADATndd，并将第n个第1组的检测信号设为ADATnud时，存储保存△ADATndu=ADATndd-ADATnud。

若第n个第2组的基准信号即ADATnuu大于用于判断是预定以上的值的阈值数据S，则直逻辑判定值Snu“on/off”状态变成“on”，判断第n个第2组的基准信号正常地动作。

若第n个第2组的基准信号即ADATnuu小于用于判断是预定以上的值的阈值数据S，则直逻辑判定值Snu“on/off”状态变成“off”，判断第n个第2组的基准信号未正常地动作。

若第n个第1组的基准信号即ADATndd大于用于判断是预定以上的值的阈值数据S，则直逻辑判定值Snd“on/off”状态变成“on”，判断第n个第1组的基准信号正常地动作。

若第n个第1组的基准信号即ADATndd小于用于判断是预定以上的值的阈值数据S，则直逻辑判定值Snd“on/off”状态变成“off”，判断第n个第1组的基准信号未正常地动作。

此外，若△ADATnd大于用于判断是预定以上的值的阈值数据C，则交叉逻辑判定值Cnd“on/off”状态变成“on”，意指在第2组存在检测体。

此外，若△ADATnd小于用于判断是预定以上的值的阈值数据C，则交叉逻辑判定值Cnd“on/off”状态变成“off”，意指在第2组不存在检测体。

此外，若△ADATnu大于用于判断是预定以上的值的阈值数据C，则交叉逻辑判定值Cnu“on/off”状态变成“on”，意指在第1组存在检测体的可能性。

此外，若△ADATnu小于用于判断是预定以上的值的阈值数据C，则交叉逻辑判定值Cnu“on/off”状态变成“off”，意指在第1组不存在检测体的可能性。

在如下的数学式(4)的逻辑积是“on”时，将物体检测数据Dne“on/off”设为“on”。这意指检测体完全存在的状态。

[数学式4]

Snd×Cnu×Cnd×Snu...(4)

该数学式(4)的逻辑积是“off”时，物体检测数据Dne“on/off”依然是“off”。这意指检测体完全不存在的状态。

该Dne“on/off”的“on”、“off”状态被存储保存。

在如下的数学式(5)的逻辑积是“on”时，将物体不存在检测数据Dna“on/off”设为“on”。这意指检测体完全不存在的状态。

[数学式5]

$\mathrm{Snd}\×\stackrel{\‾}{\mathrm{Cnu}}\×\stackrel{\‾}{\mathrm{Cnd}}\×\mathrm{Snu}...\left(5\right)$

Cnu的反逻辑

Cnd的反逻辑

在该数学式(5)的逻辑积是“off”时，物体不存在检测数据Dna“on/off”依然是“off”。这意指不是检测体不存在的状态。

该Dna“on/off”的“on”、“off”状态被存储保存。即，表示检测体完全存在的状态的物体检测数据Dne“on/off”与表示检测体完全不存在的状态的物体不存在检测数据Dna“on/off”的逻辑成为排他关系。

数学式(6)的排他逻辑和是“on”时，将异常检测数据An“on/off”设为“off”。

[数学式6]

$\mathrm{Dne}\×\stackrel{\‾}{\mathrm{Dna}}+\stackrel{\‾}{\mathrm{Dne}}\×\mathrm{Dna}...\left(6\right)$

Dna的反逻辑

Dne的反逻辑

在数学式(6)的排他逻辑和不是“on”时，将异常检测数据An“on/off”设为“on”。即，物体检测数据Dne“on/off”与物体不存在检测数据Dna“on/off”的逻辑不是排他的关系时，将异常检测数据An“on/off”设为“on”。在异常检测数据An“on/off”是“on”时，表示投光单元36及受光单元37的故障状态、或保存检测体的异常的状态。

图20是#Bn的子站输入部的存储部的RAM存储分配图。在该图20中，成为从位于最下段的1通道的数据向上至n通道的数据排列，数据项目从左分别是光电二极管(受光元件)的信号数据(A/D转换后的数据)、交叉差分数据、直逻辑判定数据、交叉逻辑判定数据、物体检测数据及异常检测数据。这些数据是CPU18每次存储于RAM19的预定的存储地址的数据。

图21是表示#Bn的子站输入部的运算数据的各数据名称的图。在该图21中，也与图20一样，成为从位于最下段的1通道的运算数据向上至n通道的运算数据排列。数据项目从左分别是投光器LD依次发光状态、光电二极管(受光元件)的信号数据、交叉差分数据、直逻辑判定数据、交叉逻辑判定数据、物体检测数据及异常检测数据。这些数据也是CPU18每次存储于RAM19的预定的存储地址的数据。

在此光电传感器***，如上所述，将投光元件LDnd与第1受光元件PDnd的一对及投光元件LDnd与第2受光元件PDnu的一对设为第1组，将第2投光元件LDnu与第1受光元件PDnd的一对及第2投光元件LDnu与第2受光元件PDnu的一对设为第2组，并根据从第1组获得的检测体的有无信息与从第2组获得的检测体的有无信息双重地对照检测出被检测体的有无信息。然而，在兼顾所要求的精度而不必双重地对照检测的情况，也可仅使用第1组或第2组的任一方来检测。在此情况下，子站输出部仅具有1个投光元件即可。

此外，虽然在此光电传感器***所使用的传感器部11n是由构成子站输出部12a的投光单元36与构成子站输出部的受光单元37所组合并单元化，但是单元化是根据需要进行即可。但是，在进行单元化的情况，因为各级的间隔可自由地设定，所以具有可扩大应用范围的优点。

并且，在未检测出检测体35a的有无的情况，也可当作检测出检测体35a的异常状态或传感器故障、或者双方。此时的逻辑运算也可由各子站输入部12b进行，或者也可由母站6或控制部1进行。

此外，虽然在此光电传感器***作为子站输入部12b使用两个受光元件PDnu、PDnd，但是如上所述，也可省略其中1个。即，作为子站输入部12b，也可仅具有1个受光元件。图22是表示本发明的光电传感器的其他的实施方式的结构图。此外，对与图1～图21所示的实施方式实质上相同的部分标以相同的标号，并简化或省略其说明。此外，使用此光电传感器的光电传感器***也因为成为与图1～图21所示的光电传感器***实质上相同的结构，所以省略***的图示。

图22所示的光电传感器11连接多个由具有单一的投光元件LDnd的子站输出部12a与具有单一的受光元件PDnd的子站输入部12b所构成的传感器部而成。对传感器部的数量无限制，可根据需要而连接所需的数量，虽然此光电传感器也连接多个传感器部，但是在图22中为方便仅表示5个传感器部11a、11b、11c、11d、11e(以下有时将这些统称为传感器部11)。

此外，光电传感器11经由投光侧的管理子站10a及受光侧的管理子站10b与DP信号线7、DN信号线8连接，并可经由母站6控制。投光侧的管理子站10a与受光侧的管理子站10b经由过渡布线13与传感器部11a连接，从传感器部11a至传感器部11e分别利用子站间连接34级联连接。此外，各传感器部11与DP信号线7、DN信号线8连接，从各传感器部11向DP信号线7、DN信号线8发送检测体的有无的检测信号。

在此光电传感器11，从发光元件LDnd至该的传感器部11n的受光元件PDnd的投光信号成为不会被检测体35a遮挡的受光信号，即基准信号。此外，从发光元件LDnd向与具有发光元件LDnd的传感器部11n相邻的传感器部11n+1(上级侧)的受光元件PD(n+1)d倾斜分散的投光信号被检测体35a遮挡，受光元件PD(n+1)d的受光信号是衰减后的信号，成为微小电平的检测信号。然后，比较这些基准信号与检测信号的电平差，检测出检测体35a的有无信息。此外，与具有发光元件LDnd的传感器部11n相邻的传感器部也可以是传感器部11n-1(初级侧)。但是，因为任一传感器部都无实质上的差异，所以以下仅说明传感器部11n+1的情况。

这样，即使子站输入部12b不具有两个受光元件，也通过利用相邻的子站输入部12b的受光元件，可发挥与使用具有两个受光元件的子站输入部的情况相同的功能。

管理子站10a及管理子站10b分别在同一定时向各自所连续的子站输出部12a、子站输入部12b发送级联信号(以下有时称为TDn信号)。子站输入部12b或子站输出部12a接收利用此TDn信号所传来的本站的地址定时，并向下一级侧所级联连接的子站输入部12b输出级联信号(TDn+1信号)。此时，级联信号即TDn+1信号是在计数了CK信号的下降缘2次时向本站的地址输出。TDn信号与图1～图21所示的光电传感器***一样，成为后续的子站输出部或子站输入部的地址定时信号。例如，若是传感器部11b的子站输入部12b，其受光定时成为传感器部11a的投光元件LD1d的投光定时与传感器部11b的投光元件LD2d的投光定时。在投光元件LD1d的投光定时，受光元件PD1d的受光信号成为基准信号，受光元件PD2d的受光信号成为检测信号。此外，在投光元件LD2d的投光定时，受光元件PD1d的受光信号成为检测信号，受光元件PD2d的受光信号成为基准信号。即，传感器部11n在LD(n-1)d的投光定时与LDnd的投光定时接收受光信号。受光信号与图1～图21所示的光电传感器***一样，每次利用A/D转换器将受光信号转换成数字信号数据，并存储于各存储区域。

此外，在此光电传感器11，也可双重地对照检测出检测体35a的有无信息。在此情况下，也将传感器部11n的投光元件LDn与受光元件PDn的一对、及传感器部11n的投光元件LDn与传感器部11n+1的受光元件PDn+1的一对设为第1组，并将传感器部11n+1的投光元件LDn+1与传感器部11n的受光元件PDn的一对、及传感器部11n+1的投光元件LDn+1与受光元件PDn+1的一对设为第2组即可。

此外，因为此光电传感器11中的子站输入部12b的基本结构与图1～图21所示的光电传感器***的相同，所以参照图8的子站输入部的***结构图。

此子站输入部12b省略在图8以虚线所示的受光元件PDnu，而仅具有受光元件PDnd。

虽然相邻的传感器部是传感器部11n+1，但是在将检测对照双重化的情况，成为传感器部11n-1与传感器部11n+1。

接着，参照图22说明上述光电传感器11的动作。首先，从管理子站10a及10b发送TD0定时信号，在此时刻，传感器部11a的受光元件PD1d与传感器部11b的受光元件PD2d以各自的传感器部的A/D转换器16对受光信号进行模拟信号的数字信号化，并作为ADAT信号的数据电平，存储保存于各自的RAM19。此时，受光元件PD1d的受光信号作为ADATd信号的数据电平，受光元件PD2d的受光信号作为ADATu信号的数据电平，存储保存于RAM19。各CPU18从上述存储保存于RAM19的ADATu信号的数据电平计算与ADATd信号的数据电平的差分，并将检测体35a的有无判定结果存储保存于RAM19的存储区域。在此光电传感器11的例子，检测出在传感器部11a与传感器部11b之间有检测体35a。

在图22中，以虚线所示的检测体35b表示正常状态应收容的检测体不存在的情况。关于此检测体35b的位置，传感器部11b的受光元件PD2d的受光信号作为ADATd信号的数据电平，传感器部11c的受光元件PD3d的受光信号作为ADATu信号的数据电平，分别被A/D转换器16进行数字信号化，并存储保存于RAM19。传感器部11b与11c各自的CPU18进行求得RAM19所存储保存的ADATu信号的数据电平与ADATd信号的数据电平的差分的运算处理。在此光电传感器的例子，检测体不存在，从传感器部11b的投光元件LD2d至受光元件PD2d及受光元件PD3d的投光信号都不衰减。因此，该差分为接近0的值，判定为没有检测体35b，该判定结果被存储保存于RAM19的存储区域。

关于检测体35c，传感器部11c与传感器部11d进行与传感器部11a、11b对检测体35进行的动作一样的动作，检测出有检测体35c。

检测体35d被保持成异常地倾斜，正常情况不会被遮挡的从传感器部11d的投光元件LD4d至受光元件PD4d的投光信号成为被检测体35d遮挡的状态。另一方面，从投光元件LD4d至传感器部11e的受光元件PD5d的投光信号成为被检测体35d遮挡的状态。因为基准信号与检测信号的双方被遮挡，所以检测出检测体35d的异常保持或保管状态(倾斜放置)异常。

参照图23说明该光电传感器11的信号的收发定时的概要。图23是传送信号的时序图。此外，图23的时序图与图10的时序图的主要不同点是投光信号及受光信号，除此以外的信号实质上相同，所以在此仅说明受光信号即PD1d信号、PD2d信号及PD3d信号。

受光信号PD1d信号是接收投光信号LD1d或LD2d的结果产生的信号，接下来的PD2d信号是接收LD1d信号、LD2d信号或LD3d信号(未图标)的结果产生的信号。在这些PD1d信号及PD2d信号，也包含接收与检测体交叉的投光信号的情况所产生的信号。后续的受光信号PD3d信号也与PD2d信号一样，是接收LD2d信号、LD3d信号(未图标)或LD4d信号(未图标)的结果产生的信号。在该PD3d信号中也包含接收与检测体交叉的投光信号的情况下所产生的信号。并且至PDnd信号，受光信号是接收LD(n-1)d信号、LDnd信号或LD(n+1)信号的结果而产生的信号，分别将受光电平存储于存储区域。在图中的PD3d信号中，波峰值低的以虚线表示的部分表示收容检测体的情况即一般投光信号衰减的状态。

此光电传感器中的传感器部11n与图1～图21所示的情况相同，是由构成子站输出部12a的投光单元36与构成子站输出部的受光单元37所组合并单元化而成。因此，具有可自由地设定各级的间隔，并应用于各种厚度或大小的检测体，此外，可扩大检测体的形状不同的情况的应用范围的优点。

此外，在上述实施方式中，都以两个受光元件接收来自一个投光元件的投光信号，这些受光元件分别产生基准信号与检测信号。然而，也可采用由一个受光元件在各分时投光定时接收来自两个不同的投光元件的投光信号，并在各分时投光定时产生基准信号与检测信号。在此情况下，成为本发明的第2光电传感器的实施方式。在第2光电传感器，除了可得到上述的效果以外，还具有如下优点：即使受光部具备一个受光元件，也不必与相邻的受光部进行信号的收发，就可得到基准信号与检测信号的电平差，可进一步简化电路或运算。

Claims (12)

1.一种光电传感器，其特征在于，

具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化而检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，

上述受光部具有与上述投光部的投光定时信号同步动作的第1受光元件和第2受光元件，

上述投光部具有：第1投光元件，被配置为投光信号不与上述检测体交叉地到达上述第1受光元件，并与上述检测体交叉地到达上述第2受光元件；和第2投光元件，被配置为投光信号不与上述检测体交叉地到达上述第2受光元件，并与上述检测体交叉地到达上述第1受光元件，

将上述第1投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第1投光元件与上述第2受光元件的一对设为第1组，

将上述第2投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第2投光元件与上述第2受光元件的一对设为第2组，

在上述第1组中，比较没有因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的受光信号与因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，并且，

在上述第2组中，比较因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的受光信号与没有因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，

根据从上述第1组获得的上述检测体的有无信息和从上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照检测出检测体的有无信息。

2.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，

在上述第1投光元件的投光定时进行上述第1组的上述电平差的比较，并且在上述第2投光元件的投光定时进行上述第2组的上述电平差的比较。

3.一种光电传感器，其特征在于，

具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化来检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，

上述投光部具有：第1投光元件，投射不与上述检测体交叉地到达上述受光部的投光信号；和第2投光元件，投射与上述检测体交叉地到达上述受光部的投光信号，

比较接收来自上述第1投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号而产生的分时受光信号与接收来自上述第2投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号而产生的另一个分时受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息。

4.一种光电传感器，其特征在于，

具有相对向设置的投光部和受光部，根据受光部的受光信号的强度变化而检测出是否有被收容于上述投光部与上述受光部之间的空间内的检测体，

上述投光部具有第1投光元件和第2投光元件，

上述受光部具有：第1受光元件，接收来自上述第1投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号及来自上述第2投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号；和第2受光元件，接收来自上述第2投光元件的没有因上述检测体而衰减的投光信号及来自上述第1投光元件的因上述检测体而衰减的投光信号，

将上述第1投光元件与上述第1受光元件的一对、及上述第2投光元件与上述第1受光元件的一对设为第1组，

将上述第2投光元件与上述第2受光元件的一对、及上述第1投光元件与上述第2受光元件的一对设为第2组，

在上述第1组中，比较没有因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的分时受光信号与因上述检测体而衰减的上述第1受光元件的另一个分时受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，并且，

在上述第2组中，比较因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的分时受光信号与没有因上述检测体而衰减的上述第2受光元件的另一个分时受光信号的电平差，检测出上述检测体的有无信息，

根据从上述第1组获得的上述检测体的有无信息和从上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照检测出检测体的有无信息。

5.如权利要求4所述的光电传感器，其特征在于，

在上述第1投光元件及上述第2投光元件的分时投光定时进行上述电平差的比较。

6.如权利要求1、2、4及5中任一项所述的光电传感器，其特征在于，

根据在上述第1组获得的上述检测体的有无信息和在上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照上述检测体的有无信息，在没有检测出上述检测体的有无的情况下，检测出上述检测体的异常状态及/或传感器故障。

7.如权利要求1、3及4中任一项所述的光电传感器，其特征在于，将相对向设置的上述投光部与上述受光部单元化。

8.一种多级光电传感器，由多级权利要求1、2、4、5及6中任一项所述的光电传感器构成，检测多个上述检测体，上述多级光电传感器的特征在于，

共用上述第2组中的上述第2投光元件及针对另一个检测体的上述第1组中的上述第1投光元件，上述另一个检测体与进行上述第2组的检测的检测体相邻。

9.如权利要求8所述的多级光电传感器，其特征在于，将相对向设置的上述投光部与上述受光部单元化。

10.一种光电传感器***，其特征在于，

具有多个权利要求1至7中任一项所述的光电传感器、或者权利要求8、9中任一项所述的多级光电传感器，

还具有与一系列上述投光部连接的第1管理子站和与上述投光部所对应的一系列上述受光部连接的第2管理子站，

上述第1管理子站产生上述投光定时信号，上述第2管理子站产生与上述投光定时信号同步的受光信号的定时信号。

11.如权利要求10所述的光电传感器***，其特征在于，

一系列上述投光部和一系列上述受光部与共同的数据信号线连接，向上位母站传递上述检测体的有无信息、上述检测体的异常状态及/或传感器故障信息。

12.一种光电传感器***，

具有权利要求1、2、4及5中任一项所述的光电传感器，

根据在上述第1组获得的上述检测体的有无信息和在上述第2组获得的上述检测体的有无信息双重地对照上述检测体的有无信息，在没有检测出上述检测体的有无的情况下，检测出上述检测体的异常状态及/或传感器故障。

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